Ang Optical Dissolved Oxygen (ODO) sensors, na kilala rin bilang fluorescence-based sensors, ay isang modernong teknolohiya na naiiba sa tradisyonal na mga pamamaraan ng membrane electrode (Clark cells). Ang kanilang pangunahing katangian ay ang paggamit ng fluorescence quenching upang sukatin ang konsentrasyon ng dissolved oxygen sa tubig.
Prinsipyo ng Paggawa:
Ang dulo ng sensor ay natatakpan ng isang lamad na binabad sa fluorescent dye. Kapag ang dye na ito ay na-excite ng isang partikular na wavelength ng asul na liwanag, naglalabas ito ng pulang liwanag. Kung may mga molekula ng oxygen sa tubig, babangga ang mga ito sa mga molekula ng na-excite na dye, na nagiging sanhi ng pagbaba sa intensity ng fluorescence at mas maikling fluorescence lifetime. Sa pamamagitan ng pagsukat sa pagbabagong ito sa fluorescence lifetime o intensity, maaaring tumpak na kalkulahin ang dissolved oxygen concentration.
Mga Pangunahing Katangian:
- Walang Konsumo ng Oksiheno, Walang Elektrolito:
- Ito ang pinakamahalagang pagkakaiba mula sa pamamaraan ng membrane electrode. Ang mga optical sensor ay hindi kumukonsumo ng oxygen mula sa sample, kaya nagbibigay ito ng mas tumpak na mga resulta, lalo na sa mga low-flow o static na anyong tubig.
- Hindi na kailangang palitan ang mga electrolyte o lamad, na makabuluhang binabawasan ang pagpapanatili.
- Mababang Pagpapanatili, Mataas na Katatagan:
- Walang problema sa pagbabara ng lamad, pagkalason sa electrode, o kontaminasyon ng electrolyte.
- Mahahabang pagitan ng pagkakalibrate, kadalasang nangangailangan lamang ng pagkakalibrate kada ilang buwan o mas matagal pa.
- Mabilis na Tugon at Mataas na Katumpakan:
- Napakabilis na tugon sa mga pagbabago sa dissolved oxygen, na nagbibigay-daan sa real-time na pagkuha ng mga dynamic na pagbabago sa kalidad ng tubig.
- Ang mga sukat ay hindi apektado ng bilis ng daloy o mga nakakasagabal na sangkap tulad ng mga sulfide, na nag-aalok ng higit na katumpakan at katatagan kumpara sa mga tradisyonal na pamamaraan.
- Minimal na Pangmatagalang Pag-anod:
- Ang mga katangian ng fluorescent dye ay napakatatag, na nagreresulta sa minimal na signal drift at tinitiyak ang pangmatagalang pagiging maaasahan ng pagsukat.
- Kadalian ng Paggamit:
- Karaniwang plug-and-play, hindi kinakailangan ng mahabang oras ng polarization pagkatapos mag-start; handa na para sa agarang pagsukat.
Mga Disbentaha:
- Mas Mataas na Paunang Gastos: Karaniwang mas mahal kaysa sa mga tradisyonal na sensor ng membrane electrode.
- Ang Fluorescent Membrane ay May Hangganang Buhay: Bagama't tumatagal (karaniwan ay 1-3 taon), ang lamad ay kalaunan ay madedegrade o marumi at mangangailangan ng pagpapalit.
- Potensyal na Pagkadumi dulot ng mga Langis at Lumot: Ang makapal na patong ng langis o biofouling sa ibabaw ng sensor ay maaaring makagambala sa magaan na paggulo at pagtanggap, na mangangailangan ng paglilinis.
2. Mga Senaryo ng Aplikasyon
Dahil sa kanilang mahusay na mga katangian, ang mga optical dissolved oxygen sensor ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan na nangangailangan ng patuloy at tumpak na pagsubaybay sa DO:
- Mga Planta ng Paggamot ng Dumi:
- Isang kritikal na aplikasyon. Ginagamit upang subaybayan ang DO sa mga tangke ng aeration at mga aerobic/anaerobic zone upang ma-optimize ang aeration, na nagbibigay-daan sa tumpak na kontrol para sa pagtitipid ng enerhiya at pinahusay na kahusayan sa paggamot.
- Pagsubaybay sa Likas na Anyong Tubig (Mga Ilog, Lawa, Reservoir):
- Ginagamit sa mga istasyon ng pagsubaybay sa kapaligiran upang masuri ang kapasidad ng paglilinis sa sarili ng isang anyong tubig, katayuan ng eutrophication, at potensyal na hypoxia, na nagbibigay ng datos para sa proteksyong ekolohikal.
- Pag-aakultura ng tubig:
- Ang DO ang pangunahing salik sa aquaculture. Ang mga optical sensor ay nagbibigay-daan sa 24/7 na pagsubaybay sa mga lawa at tangke. Maaari silang mag-trigger ng mga alarma at awtomatikong mag-activate ng mga aerator kapag ang mga antas ay bumaba nang napakababa, na pumipigil sa pagkamatay ng mga isda at nagbabantay sa produksyon.
- Pananaliksik na Siyentipiko:
- Ginagamit sa mga survey sa oseanograpiko, mga pag-aaral sa limnolohiya, at mga eksperimento sa ecotoxicology kung saan mahalaga ang datos ng DO na may mataas na katumpakan at mababang interference.
- Tubig na Proseso ng Industriya:
- Sa mga sistemang tulad ng tubig na pampalamig ng mga planta ng kuryente at planta ng kemikal, sinusubaybayan ang DO upang makontrol ang kalawang at biofouling.
3. Pag-aaral ng Kaso ng Aplikasyon sa Pilipinas
Bilang isang bansang arkipelago, ang ekonomiya ng Pilipinas ay lubos na umaasa sa aquaculture at turismo, habang nahaharap din sa mga hamon ng polusyon sa tubig mula sa urbanisasyon. Samakatuwid, ang pagsubaybay sa kalidad ng tubig, lalo na para sa dissolved oxygen, ay napakahalaga.
Pag-aaral ng Kaso: Smart DO Monitoring at Aeration System sa mga Aquaculture Zone ng Laguna de Bay
Kaligiran:
Ang Laguna de Bay ang pinakamalaking lawa sa Pilipinas, at ang mga nakapalibot na lugar ay mahalaga para sa aquaculture, pangunahin na para sa Tilapia at Bangus. Gayunpaman, ang lawa ay nahaharap sa mga banta mula sa eutrophication. Sa mga mainit na buwan ng tag-araw, ang water stratification ay maaaring humantong sa hypoxia sa mas malalalim na mga layer, na kadalasang nagdudulot ng malawakang pagkamatay ng isda ("fish kills"), na nagreresulta sa malaking pagkalugi sa ekonomiya para sa mga magsasaka.
Solusyon sa Aplikasyon:
Itinaguyod ng Bureau of Fisheries and Aquatic Resources (BFAR), sa pakikipagtulungan ng mga lokal na pamahalaan, ang paggamit ng isang matalinong sistema ng pagsubaybay at pagkontrol sa kalidad ng tubig batay sa optical dissolved oxygen sensors sa malalaking komersyal na sakahan at mga pangunahing lugar ng lawa.
Mga Bahagi at Daloy ng Trabaho ng Sistema:
- Mga Node ng Pagsubaybay: Ang mga buoy ng kalidad ng tubig na may maraming parameter na nilagyan ng mga optical DO sensor ay inilagay sa iba't ibang punto sa mga palaisdaan (lalo na sa mas malalalim na lugar) at mga pangunahing lokasyon sa lawa. Ang mga sensor na ito ay pinili dahil:
- Mababang Maintenance: Ang kanilang pangmatagalang operasyon na walang maintenance ay mainam para sa mga lugar na may limitadong teknikal na kawani.
- Paglaban sa Panghihimasok: Hindi gaanong madaling masira dahil sa maruming dumi sa mga tubig na mayaman sa organikong pagkain at malabong aquaculture.
- Real-time na Datos: May kakayahang magbigay ng datos bawat minuto, na nagbibigay-daan para sa mabilis na pagtukoy ng biglaang pagbaba ng DO.
- Pagpapadala ng Datos: Ang datos ng sensor ay ipinapadala nang real-time sa pamamagitan ng mga wireless network (hal., GPRS/4G o LoRa) patungo sa isang cloud platform at mga mobile app ng mga magsasaka.
- Matalinong Pagkontrol at Maagang Babala:
- Panig ng Plataporma: Ang platapormang cloud ay nakatakda sa mga limitasyon ng alarma ng DO (hal., mas mababa sa 3 mg/L).
- Panig ng Gumagamit: Nakakatanggap ang mga magsasaka ng mga alertong naririnig/nakikita, SMS, o mga notipikasyon sa app.
- Awtomatikong Kontrol: Maaaring awtomatikong i-activate ng sistema ang mga aerator hanggang sa maibalik ang mga antas ng DO sa isang ligtas na saklaw.
Mga Resulta:
- Nabawasan ang Pagkamatay ng Isda: Matagumpay na napigilan ng mga maagang babala at awtomatikong pagpapahangin ang maraming pagkamatay ng isda na dulot ng kritikal na mababang antas ng DO sa gabi o madaling araw.
- Pinahusay na Kahusayan sa Pagsasaka: Mas siyentipikong mapamahalaan ng mga magsasaka ang pagpapakain at aerasyon, na binabawasan ang mga gastos sa kuryente (sa pamamagitan ng pag-iwas sa 24/7 na operasyon ng mga aerator) at pagpapabuti ng mga ratio ng conversion ng pagkain at mga rate ng paglaki ng isda.
- Datos para sa Pamamahala ng Kapaligiran: Ang mga istasyon ng pagsubaybay sa lawa ay nagbibigay sa BFAR ng pangmatagalang datos ng spatiotemporal DO, na tumutulong sa pagsusuri ng mga trend ng eutrophication at pagbuo ng mas siyentipikong mga patakaran sa pamamahala ng lawa.
Buod:
Sa mga umuunlad na bansa tulad ng Pilipinas, kung saan ang aquaculture ay nahaharap sa mataas na panganib at ang imprastraktura ay maaaring maging hamon, ang mga optical dissolved oxygen sensor ay napatunayang isang mainam na teknolohikal na kagamitan para sa tumpak na aquaculture at matalinong pamamahala sa kapaligiran dahil sa kanilang tibay, mababang maintenance, at mataas na pagiging maaasahan. Hindi lamang nila tinutulungan ang mga magsasaka na mabawasan ang mga panganib at mapataas ang kita kundi nagbibigay din ng malakas na suporta sa datos para sa pagprotekta sa mahahalagang aquatic ecosystem ng Pilipinas.
Maaari rin kaming magbigay ng iba't ibang solusyon para sa
1. Handheld meter para sa kalidad ng tubig na may maraming parameter
2. Sistema ng lumulutang na buoy para sa kalidad ng tubig na may maraming parameter
3. Awtomatikong brush para sa paglilinis ng sensor ng tubig na may maraming parameter
4. Kumpletong hanay ng mga server at software wireless module, sumusuporta sa RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Para sa higit pang SENSOR impormasyon,
mangyaring makipag-ugnayan sa Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Website ng kompanya:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Oras ng pag-post: Oktubre-30-2025